Mechanizm różnicowy

Mechanizm różnicowy zwany również dyferencjałem jest to mechaniczna przekładnia zębata wynaleziona przez Carla Benza. Stosuje się ją w układzie napędowym pojazdów, aby umożliwić obracanie się kół napędzanej osi z różną prędkością obrotową. Jest to jak najbardziej pożądany efekt. Zapobiega on powstawaniu naprężeń w układzie napędowym, prowadzących do szybszego zużycia przekładni, opon, ukręcenia półosi, a także zwiększenia zużycia paliwa.

Sytuacje takie występują podczas:

• jazdy po okręgu
• jazdy po łuku, omijania przeszkody, wyprzedzania, itp
• jazdy po nierównej nawierzchni
• jazdy po podłożu o różnej przyczepności
• hamowania, gdy hamulce na jednej osi działają z różną siłą
• ruszaniu z piskiem opon

Po przeanalizowaniu tych sytuacji można stwierdzić, iż koła na jednej osi bardzo rzadko kręcą się z jednakową prędkością.

Budowa

• dwóch kół koronowych – duże koła zębate napędzające półosie
• satelitów – czterech lub więcej małych kół zębatych
• dwóch pierścieni ślizgowych
• krzyżaka
• obudowy

Zasada działania

W przypadku gdy oba koła koronowe połączone półosiami z kołami pojazdu, obracają się z jednakową prędkością, wtedy satelity się nie obracają. Można powiedzieć, że mechanizm różnicowy nie pracuje, a napęd jest przenoszony na koło dokładnie w taki sam sposób, gdyby były one połączone sztywną osią.

Z kolei jeśli w wyniku jednej z przyczyn opisanych powyżej, nastąpi zmiana prędkości obrotowej jednego z kół w stosunku do drugiego, to wówczas satelity obrócą się wokół własnej osi. Wynikiem tego będzie to, że prędkość obrotowa drugiego koła zmniejszy się o taką wartość o jaką wzrosła prędkość obrotowa koła pierwszego.

Mechanizm różnicowy nie działa

Mechanizm różnicowy koryguje prędkości obrotowe kół

W praktyce można doprowadzić do sytuacji w której jedno koło będzie się poruszało z podwójną prędkością obrotową, natomiast drugie koło będzie stało. Może się to zdarzyć, gdy koła będą miały różne przyczepności lub jedno z kół nie będzie miało kontaktu z powierzchnią. Zjawisko to obniża możliwość poruszania się po śliskiej nawierzchni oraz w trudnym terenie. Aby temu zapobiec stosuje się mechanizm różnicowy o zwiększonym oporze. Mechanizm taki przenosi większy moment obrotowy na koło o lepszej przyczepności.

Pożądana blokada

W samochodach terenowych, ciężarowych oraz ciągnikach rolniczych stosowane są blokady mechanizmów różnicowych, aby umożliwić tym pojazdom poruszanie się w ich “środowiskach”. Pamiętać jednak należy, aby zbyt długo nie jeździć z włączoną blokadą, gdyż może to doprowadzić do uszkodzenia mechanizmu różnicowego.

----------------------
Zdjęcia na licencji GNU Free Documentation License pochodzą z:
http://pl.wikipedia.org/wiki/Grafika:Differential_free.png
http://pl.wikipedia.org/wiki/Grafika:Differential_locked.png
http://pl.wikipedia.org/wiki/Grafika:Differentialgetriebe2.jpg